一種具有自動包裹功能的噴頭裝置、包裹系統及包裹方法
【專利摘要】本發明公布了一種具有自動包裹功能的噴頭裝置、包裹系統及包裹方法，包括內筒、外筒、固定板、密封圈等噴頭裝置以及氣源、減壓閥、伺服閥、壓力傳感器、開關閥、控制器、墨盒、噴頭裝置等自動包裹系統。噴頭裝置中有中心內腔、中心噴口、環形通道、包裹腔、活性生物材料入口和包裹材料入口。在自動包裹系統中，由控制器調節和控制包裹壓力，實現包裹材料對活性生物材料的自動包裹，獲得連續的包裹條帶和按一定間距分布的包裹顆粒帶。本發明可有效保護生物材料的生物活性，對細胞損傷小，提高打印過程中所打印器官的空間結構強度。
【專利說明】
一種具有自動包裹功能的噴頭裝置、包裹系統及包裹方法
技術領域
[0001]本發明涉及組織工程領域中的噴頭制造技術，涉及到一種能實現活性生物材料包裹的噴頭裝置、包裹系統以及包裹方法。
【背景技術】
[0002]在20世紀，全世界近百萬的器官疾病患者通過器官移植獲得了新生，但器官的獲取是以器官的失去為前提的。據統計，中國每年患尿毒癥進行透析治療的患者有120萬人，患肝病需要肝臟移植的患者有100萬人，但能夠有機會接受腎臟和肝臟移植的患者卻寥寥無幾。由于器官的供應量遠遠小于器官的需求量，器官移植面臨的最大問題是如何獲取足夠數量可移植的器官。通過3D生物打印構建人體器官，是解決器官移植領域中器官供應的一種新的技術途徑。
[0003]3D活體生物打印是利用3D生物打印機將活性生物材料(例如細胞以及細胞的集合)按一定規律打印在生物支架或者平臺上，形成器官的空間立體結構；然后，通過生物培養方法將打印成型的活性生物材料培養成特定的器官。如何使活性生物材料在打印過程中得到保護并保持生物活性，并構成特定結構器官形狀，打印噴頭是關鍵裝置之一。
【發明內容】
[0004]本發明公布了一種能夠實現活性生物材料自動包裹的噴頭裝置、包裹系統及包裹方法。利用本發明可在器官的打印過程中，使用其它生物或生物兼容性材料對活性生物材料進行自動包裹，保持生物材料的生物活性和器官結構的穩定性。
[0005]實現本發明目的技術方案是:一種活性生物材料自動包裹的噴頭裝置，以及利用該噴頭裝置對活性生物材料進行包裹的自動包裹系統和自動包裹方法。
[0006]一種活性生物材料自動包裹的噴頭裝置，包括內筒，外筒，固定板，密封圈，外筒頂端有一個階梯狀內腔體，底部有一個包裹腔，外側面有一個與內腔體貫通的側面通孔；內筒上部有一個法蘭，一個中心內腔，底部有一個中心噴孔；內筒高度小于外筒高度；固定板在厚度方向上有通孔、螺釘孔A和螺釘孔B;先在外筒階梯狀內腔體上放置密封圈，再放入內筒，將固定板扣在內筒和外筒的上端面，通過螺釘孔A和螺釘孔B用螺釘將固定板與外筒，使固定板、內筒和外筒連為一體；固定板的通孔與內筒中心內腔連通；內筒與外筒之間為間隙配合，內筒與外筒之間形成一定厚度的環形通道，與外筒側面通孔連通；在噴頭裝置的底部僅有外筒的包裹腔；通過調節內筒與外筒之間的配合關系，保證中心噴孔與包裹腔之間的同軸度，密封圈防止環形通道中的流體外泄。
[0007]內筒與外筒之間能夠通過軸向位移的微調，調整環形通道的厚度。
[0008]噴頭裝置的外形呈長方體、圓柱體或橢球體的一種或多種組合；噴頭裝置內筒的內腔、環形通道和包裹腔的形狀為圓柱形或錐形。
[0009]噴頭裝置由若干個獨立的部件通過裝配組成或者一體成型。
[0010]噴頭裝置的環形通道的數量為I個或多個；所有環形通道均環繞中心噴孔布置，環形通道之間的間距相等或不相等，每個環形通道的形狀相同或不相同。
[0011]外筒外側與環形通道的貫通孔數量為I個或多個；貫通孔沿圓周呈對稱分布，或非對稱分布。
[0012]噴頭裝置的任意部分或全部用金屬材料、非金屬材料、復合材料的一種或多種制造，采用常規的成形方法成型，或者采用3D打印、或者粉末燒結成型。
[0013]一種使用噴頭裝置的自動包裹系統，包括氣源、一級減壓閥、過濾器、二級減壓閥、壓力傳感器、三通接頭、伺服閥A、伺服閥B，壓力傳感器A、壓力傳感器B、墨盒A、墨盒B、開關閥A、開關閥B、噴頭裝置；氣源、一級減壓閥、過濾器、二級減壓閥以及壓力傳感器依次連接，通過三通接頭分別與伺服閥A、伺服閥B連接；伺服閥A與開關閥A連接，再與裝有活性生物材料的墨盒A連接，最后與噴頭裝置上的中心內腔連接；伺服閥B與開關閥B連接，再與裝有包裹材料的墨盒B連接，最后與噴頭裝置上的外筒通孔連接；由控制器分別對墨盒A、墨盒B中的壓力進行調節與控制，分別對開關閥A、開關閥B的開啟與關閉進行控制，實現包裹材料對活性生物材料的自動包裹。
[0014]通過伺服閥調節墨盒中的壓力以及控制開關閥的開啟與關閉時間，可實現活性生物材料的連續自動包裹和間歇自動包裹，在打印平臺上分別形成連續的包裹條帶和按一定間距分布的包裹顆粒帶。
[0015]在包裹過程中，活性生物材料和包裹材料的擠出壓力相同或者不同，二者的壓力隨時間恒定或者按函數變化。
[0016]當噴頭裝置的環形通道的數量為2個或者2個以上時，可實現對活性生物材料2層或2層以上自動包裹；每層包裹材料的擠出壓力相同或者不同。
[0017]氣體回路中的介質為氮氣、氬氣、水等，它與活性生物材料以及包裹材料無化學反應。
[0018]在自動包裹過程中，對開關閥門的開啟和關閉采用脈沖寬度調制技術(PffM)進行控制。
[0019]活性生物材料不受其他裝置的影響，直接通過噴頭裝置完成包裹和擠出。
[0020]被包裹的材料為活性生物材料或非活性生物材料；包裹材料是水凝膠或高分子材料。
[0021]利用該噴頭裝置對活性生物材料進行自動包裹的方法是:
噴頭裝置固定板上的通孔與裝有活性生物材料的墨盒連接，外筒上的側面通孔與裝有包裹材料的墨盒連接；兩個墨盒分別與氣體回路相連；氣體回路由氣源、一級減壓閥、過濾器、二級減壓閥、伺服閥、開關閥、壓力傳感器、控制器組成；通過控制器控制伺服閥獲得一定的穩定連續壓力，控制開關閥的開啟和關閉，實現包裹材料對活性生物材料的自動包裹。
[0022]在活性生物材料自動包裹過程中，有連續包裹和間歇包裹兩種工作模式。
[0023]在連續包裹模式下，活性生物材料自動包裹的步驟是:首先，讓開關閥門處于關閉狀態，切斷噴頭裝置中的壓力供給。第二步，開啟一級減壓閥和二級減壓閥，使二級減壓閥與伺服閥之間的氣體壓力達到設定值。第三步，控制伺服閥的開口度，調節裝有活性生物材料的墨盒中的壓力至設定壓力。第四步，開啟開關閥門，控制另一伺服閥的開口度，調節裝有包裹材料的墨盒中的壓力至設定壓力。第五步，在壓力作用下，墨盒中的活性生物材料被推進至噴頭裝置的內筒腔體，從中心噴孔擠出，在包裹腔中心形成連續的活性生物材料流；墨盒中的包裹材料從環形通道擠出，形成外側環狀的連續的包裹材料流；在噴頭裝置的包裹腔，活性生物材料流與包裹材料流匯合，并在活性生物材料的表面形成一定厚度的包裹材料層，完成包裹材料對活性生物材料的自動包裹。第六步，在恒定壓力的推動下，被包裹的活性生物材料流從包裹腔中連續排出；關閉開關閥門包裹動作停止。
[0024]在間歇包裹模式下，活性生物材料自動包裹的步驟是:第一步至第五步與連續包裹模式相同。第六步，快速關閉閥門，停止包裹動作；在表面張力的作用下，包裹材料材料包裹住活性生物材料上下兩端，形成被包裹的活性生物材料微顆粒，并從包裹腔排出。控制開關閥門的開啟時間和閉合時間間隔，獲得一系列彼此獨立的被包裹的活性生物材料微顆粒序列。
[0025]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
1、可實現包裹材料對活性生物材料的單層或多層材料的自動包裹，包裹層厚度可調。
[0026]2、在計算機控制下，可在連續包裹和間歇包裹兩種工作模式之間自由切換，按組織工程的要求實現活性生物材料包裹。包裹好的細胞微粒可按器官空間結構上的要求進行排布。
[0027]3、可有效保護生物材料的生物活性，對細胞損傷小，能控制所打印的器官空間結構強度。
[0028]4、噴頭裝置結構簡單，取材廣泛，易于制造；包裹過程控制簡單，易于實現自動化。
【附圖說明】
[0029]圖1是噴頭裝置外觀示意圖；
圖2是組合式噴頭裝置結構示意圖；
圖3整體成型兩層包裹噴頭裝置結構示意圖圖4是整體成型多層包裹噴頭裝置結構示意圖；
圖5是活性生物材料自動包裹系統示意圖；
圖6是在連續包裹模式下活性生物材料包裹過程示意圖；
圖7是在間歇包裹模式下活性生物材料包裹過程示意圖。
[0030]圖中:1.固定板；2.外筒；3.內筒；4.外筒通孔；5.螺釘孔(A) ；6.螺釘孔(B) ；7固定板通孔；8.密封圈；9.中心內腔；10.中心噴口 ；11.環形通道；12.包裹腔；13.第二環形通道；14.第二包裹腔；15.氣源；16.—級減壓閥；17過濾器；18.二級減壓閥；19.壓力傳感器；20.三通接頭；21.伺服閥㈧；22.伺服閥⑶；23.壓力傳感器㈧；24.壓力傳感器⑶；25.開關閥(A) ;26.開關閥⑶；27.墨盒(A) ;28.墨盒⑶；29.噴頭裝置；30.活性生物材料；31.懸液；32.包裹材料；33.孔道(B) ;34孔道(A)。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0032]實施例一
如圖1和圖2所示，該噴頭裝置由固定板1、外筒2、內筒3和密封圈8部件組裝而成，其中:外筒2頂端有一個階梯狀內腔體，底部有一個包裹腔12，外側面有一個與內腔體貫通的外筒通孔4 ;內筒3上部有一個臺階，一個中心內腔9，底部有一個直徑為0.15 mm的中心噴孔10 (參見圖2中(b)圖和(C)圖)，內筒3高度小于外筒2高度3 mm；固定板I在厚度方向上有通孔7、螺釘孔(A)5和螺釘孔(B)6。先在外筒2階梯狀內腔體上放置密封圈8，再放入內筒3，將固定板I扣在內筒3和外筒2的上端面，通過螺釘(A)5和螺釘孔(B)6用螺釘將固定板1、內筒3和外筒2連為一體。在頂部，中心內腔9上部可制造出螺紋直接和管接頭連接；內筒3與外筒2之間為間隙配合，且內筒3與外筒2之間在下部形成一定厚度的環形通道11 (參見圖2中(b)圖和(c)圖)，厚度為0.1 mm，且該環形通道與外筒2外側面通孔4連通；在底部，內筒3和外筒2形成包裹腔12 ;內筒與外筒之間為配合關系，可確保保證中心噴孔與包裹腔之間的同軸度；密封圈8可防止環形通道中的流體外泄；環形通道11的厚度可通過在內筒3與外筒2上部的臺階處放置調節墊片進行微調。
[0033]固定板1、外筒2、內筒3使用具有生物相容性材料制造，密封圈8使用具有生物相容性的特種橡膠制造。
[0034]如圖5所示，利用前述噴頭裝置實現活性生物材料自動包裹的系統，包括氣源15、一級減壓閥16、過濾器17、二級減壓閥18、壓力傳感器19、三通接頭20、伺服閥(A) 21、伺服閥(B) 22，壓力傳感器(A) 23、壓力傳感器(B) 24、墨盒(A) 27、墨盒(B) 28、開關閥(A) 25、開關閥(B) 26、前述的噴頭裝置29。
[0035]各部件之間用具有生物相容性高分子材料管路相連接，連接順序為:氣源15 — —級減壓閥16 —過濾器17 —二級減壓閥18 —壓力傳感器19 ;此后氣路由三通接頭20分為兩路，其中一路為:三通接頭20 —伺服閥(A) 21 —壓力傳感器(A) 23 —開關閥(A) 25 —墨盒(A) 27—噴頭裝置29上的內筒3上的中心內腔9;控制器通過對伺服閥(A)21和開關閥(A) 25的控制實現對墨盒(A) 27中的壓力Pl的控制。另一路為:三通接頭20 —伺服閥(B) 22 —壓力傳感器(B) 24 —開關閥(B) 26 —墨盒(B) 28 —噴頭裝置29上側面的外筒通孔4 ;控制器通過對伺服閥(B) 22和開關閥(B) 26的控制實現對墨盒(B) 28中的壓力P2的控制。在墨盒(A) 27中填裝活性生物材料和海藻酸鈉懸液，在墨盒(B) 28中填裝水凝膠。
[0036]上述系統分別在連續包裹模式或間歇包裹模式下工作，實現水凝膠對活性生物材料和海藻酸鈉懸液的自動包裹。前者獲得外層包裹水凝膠的活性生物材料和海藻酸鈉懸液的連續包裹帶，后者獲得外層包裹水凝膠的活性生物材料和海藻酸鈉懸液的顆粒。
[0037]如圖6所示，在連續包裹模式下，水凝膠對活性生物材料和海藻酸鈉懸液的自動包裹步驟是:首先，讓開關閥(A) 25和開關閥(B) 26處于關閉狀態，切斷噴頭裝置29中的壓力供給。第二步，開啟一級減壓閥16和二級減壓閥18，使二級減壓閥18與伺服閥(A)21以及伺服閥(B) 22之間的氣體壓力達到0.60 MPa。第三步，由控制器控制伺服閥(A) 21的開口度，使.壓力傳感器(A) 23中的壓力Pl至0.50 MPa，并保持穩定。第四步，控制器控制另一伺服閥(B) 22的開口度，使.壓力傳感器㈧24中的壓力P2至0.40 MPa，并保持穩定。第五步，由控制器同步開啟開關閥(A) 25和開關閥(B) 26，在氣體壓力作用下，墨盒(A) 27中的活性生物材料和海藻酸鈉懸液被推進至噴頭裝置29的內筒腔體9，從中心噴孔12擠出，在包裹腔12中心形成直徑約0.15 mm的活性生物材料和海藻酸鈉懸液流；墨盒(B) 28中的水凝膠從環形通道11連續擠出，內筒腔體9中流出的活性生物材料和海藻酸鈉懸液流處在由環形通道11流出的環狀的水凝膠流的中間，在活性生物材料和海藻酸鈉懸液流的四周形成厚度為0.09~0.11 mm水凝膠層。第六步，在恒定壓力的推動下，外層包裹了水凝膠的活性生物材料和海藻酸鈉懸液流從包裹腔12中連續排出，鋪展在打印平臺上，形成連續的包裹條帶。關閉開關閥(A) 25和開關閥(B) 26，包裹動作停止。
[0038]如圖7所示，在間歇包裹模式下，水凝膠對活性生物材料和海藻酸鈉懸液的自動包裹步驟是:第一步至第五步與前述的連續包裹模式相同，但壓力Pl調節至0.40 MPa，壓力P2調節至0.35 MPa。第六步，由控制器同步關閉開關閥(A) 25和開關閥(B) 26，停止包裹動作；在表面張力的作用下，在活性生物材料和海藻酸鈉懸液的表面形成一定厚度為
0.90-0.11 mm的水凝膠層，形成被包裹的活性生物材料和海藻酸鈉懸液微顆粒，并從噴頭裝置29的包裹腔12排出，鋪展在打印平臺上。控制開關閥(A) 25和開關閥(B) 26的開啟時間和閉合時間間隔，同步或異步控制，可在打印平臺上形成按一定間距分布的包裹顆粒帶。
[0039]調節壓力Pl和P2值以及Pl與P2之間的差值，對開關閥㈧25和開關閥(B) 26進行同步或異步控制，可控制活性生物材料和海藻酸鈉懸液流的排出速度和水凝膠包裹層的厚度。
[0040]實施例二
如圖3所示，該噴頭裝置在結構上與組合式噴頭裝置類似，但為一體化制造，包括中心內腔9、中心噴口 10、環形通道11、孔道(A)34和包裹腔12。材質為具有生物相容性的高分子材料，用注射成型工藝或3D打印工藝制造。與組合式噴頭裝置相比，其特點是整個噴頭裝置由單一零件構成，整體一次成型，不需裝配，環形通道11的尺寸在成型后不能調節。在構建如圖5所示的自動包裹系統時，在墨盒(A) 27中填裝活性生物材料和海藻酸鈉懸液，在墨盒(B) 28中填裝水凝膠；墨盒(A) 27的輸出端與該噴頭裝置上的中心內腔9相連接；墨盒(B) 28的輸出端與孔道34相連，可設置一個或多個孔道(A) 34，孔道(A) 34底部和環形通道11相連。
[0041]其工作過程和實施例一中描述的一致。
[0042]實施例三
如圖4所示，該噴頭裝置上述實施例二中一體化噴頭裝置類似，包括中心內腔9、中心噴口 10、環形通道11、包裹腔12、第二環形通道13、孔道(A) 34、孔道(B) 33和第二包裹腔14。材質為具有生物相容性的高分子材料，用注射成型或3D打印工藝制造。與圖4的噴頭裝置相比，其特點是在整體一次成型基礎上，增加了孔道(B)33、第二環形通道13和第二包裹腔14，具有雙層包裹功能。
[0043]自動包裹系統與圖5類似，但配置3個墨盒:I號墨盒填裝活性生物材料和海藻酸鈉懸液、2號墨盒填裝A種水凝膠、3號墨盒填裝B種水凝膠。氣源氣體經一級減壓閥與二級減壓閥減壓后，將氣路分為3個分支:第I分支連接I號伺服閥后與I號開關閥連接，再與I號墨盒連接，最后與該噴頭裝置上的中心內腔9連接；第2分支連接2號伺服閥后與2號開關閥連接，再與2號墨盒連接，最后與該噴頭裝置上的孔道34連接，且和環形通道11連接；第3分支連接3號伺服閥后與3號開關閥連接，再與3號墨盒連接，最后與該噴頭裝置上的孔道33連接，且進一步和第二環形通道13連接。由控制器分別控制3個氣路分支上的伺服閥和開關閥。
[0044]在連續包裹模式下，設定I號、2號和3號伺服閥前端的壓力為0.65 MPa，調節I號墨盒的壓力為0.60 MPa, 2號墨盒的壓力為0.55 MPa, 3號墨盒的壓力為0.50 MPa,其工作過程和實施例一中描述的類似，即可在打印平臺上形成連續的包裹條帶。該包裹條帶為3層:中心為活性生物材料和海藻酸鈉懸液、中間層為A種水凝膠、外層為B種水凝膠。
[0045]在間歇包裹模式下，設定I號、2號和3號伺服閥前端的壓力為(λ 65 MPa，調節I號墨盒的壓力為0.50 MPa，2號墨盒的壓力為0.45 MPa，3號墨盒的壓力為0.40 MPa，其工作過程和實施例一中描述的類似，即可在打印平臺上形成按一定間距分布的二層包裹顆粒帶。該包裹顆粒為3層:中心為活性生物材料和海藻酸鈉懸液、中間層為A種水凝膠、外層為B種水凝膠。
[0046]盡管本發明使用了固定板、外筒、內筒、外筒通孔、螺釘孔、固定板通孔、密封圈、中心內腔、中心噴口、環形通道、包裹腔、第二環形通道、第二包裹腔、氣源、一級減壓閥、過濾器、二級減壓閥、壓力傳感器、三通接頭、伺服閥、壓力傳感器、墨盒、開關閥、控制器、噴頭裝置、活性生物材料、懸液、包裹材料等術語，但并不排除其它術語的可能性，使用這些術語僅僅是為了更地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都與本發明精神相違背。
[0047]本發明并不局限于上述實施方式，只要以基本相同手段實現本發明目的的技術方案都屬于本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種活性生物材料自動包裹的噴頭裝置，包括內筒(3)，外筒(2)，固定板(1)，密封圈(8)，其特征在于:外筒(2)頂端有一個階梯狀內腔體，底部有一個包裹腔(12)，外側面有一個與內腔體(11)貫通的側面的外筒通孔⑷；內筒(3)上部有一個臺階，一個中心內腔(9)，底部有一個中心噴孔(10);安裝后內筒(3)和外筒(2)頂部在一個平面上；固定板(I)在厚度方向上有通孔(7)、螺釘孔A(5)和螺釘孔B(6);先在外筒(2)階梯狀內腔體上放置密封圈(8)，再放入內筒(3)_，內筒(3)上部的臺階和外筒⑵內部的階梯孔及密封圈(8)形成密封；將固定板⑴扣在內筒⑶和外筒⑵的上端面，通過螺釘A(5)和螺釘孔B(6)用螺釘將固定板⑴與外筒(2)，使固定板(1)、內筒(3)和外筒(2)連為一體；內筒(3)中心內腔(9)的上部可加工出內螺紋以和管接頭相連；內筒(3)與外筒(2)之間為間隙配合，且內筒(3)與外筒(2)之間形成一定厚度的環形通道(11)，且與外筒(2)側面的外筒通孔(4)連通；在噴頭裝置的底部為包裹腔(12);內筒與外筒之間為配合關系，保證中心噴孔與包裹腔之間的同軸度，密封圈防止環形通道中的流體外泄。2.根據權利要求1所述的噴頭裝置，其特征在于:內筒與外筒之間為配合關系，確保內筒與外筒同心；內筒與外筒之間形成的環形通道可為圓形或其它形狀；能夠通過軸向位移的微調，調整環形通道的厚度。3.根據權利要求1所述的噴頭裝置，其特征在于:噴頭裝置由若干個獨立的部件通過裝配組成，也可以通過一體成型方法加工成為一個零件。4.根據權利要求1所述的噴頭裝置，其特征在于:噴頭裝置的環形通道的數量為I個或多個；所有環形通道均環繞中心噴孔布置，環形通道之間的間距相等或不相等，每個環形通道的形狀相同或不相同。5.根據權利要求1所述的噴頭裝置，其特征在于:外筒外側與環形通道的貫通孔數量為I個或多個；貫通孔沿圓周呈對稱分布，或非對稱分布。6.一種使用權利要求1-5任一項所述的噴頭裝置的自動包裹系統，包括氣源(15)、一級減壓閥(16)、過濾器(17)、二級減壓閥(18)、壓力傳感器(19)、三通接頭(20)、伺服閥A(21)、伺服閥B(22)，壓力傳感器A(23)、壓力傳感器B (24)、墨盒A (27)、墨盒B(28)、開關閥A (25)、開關閥B (26)、噴頭裝置(29);氣源(15)、一級減壓閥(16)、過濾器(17)、二級減壓閥(18)以及壓力傳感器(19)依次連接，通過三通接頭分別與伺服閥A (21)、伺服閥B(22)連接；伺服閥A(21)與開關閥A (25)連接，且與裝有活性生物材料的墨盒A (27)連接，最后與噴頭裝置(29)上的中心內腔(9)連接；伺服閥B (22)與開關閥A (26)連接，且與裝有包裹材料的墨盒A (28)連接，最后與噴頭裝置(29)上的外筒通孔(4)連接；控制器通過對開關閥A (25)、開關閥B (26)的開啟與關閉進行控制，分別對墨盒A(27)、墨盒B(28)中的壓力進行調節與控制，且實現包裹材料對活性生物材料的自動包裹。7.根據權利要求6所述的自動包裹系統，其特征在于:通過伺服閥調節墨盒中的壓力，以及通過對開關閥的同步及異步控制，以及控制開關閥的開啟與關閉時間，控制墨盒中的壓力，實現活性生物材料的連續自動包裹和間歇自動包裹，在打印平臺上分別形成連續的包裹條帶和按一定間距分布的包裹顆粒帶。8.根據權利要求6所述的自動包裹系統，其特征在于:當噴頭裝置的環形通道的數量為2個或者2個以上時，可使用2個或者2個以上的氣動控制回路，實現對連接在不同環形通道上的不同的墨盒上的壓力進行控制，實現對活性生物材料2層或2層以上自動包裹。9.根據權利要求6所述的自動包裹系統，其特征在于:包裹材料和被包裹的材料可為活性生物材料或非活性生物材料；也可為水凝膠或其它材料。10.一種使用權利要求6所述的自動包裹系統的自動包裹方法，在活性生物材料自動包裹過程中，工作模式為連續包裹或間歇包裹；其特征在于:在連續包裹模式下:通過開關閥控制墨盒，在恒定壓力下，使墨盒中的活性生物材料被推進至噴頭裝置的內筒腔體，通過中心噴孔，在包裹腔中心形成連續的活性生物材料圓柱流；包裹材料從從另一墨盒進入環形通道，在活性生物材料圓柱流外側形成環狀的連續的包裹材料流；且從在噴頭裝置的包裹腔擠出，完成對活性生物材料連續自動包裹；在間歇包裹模式下，使開關閥處在連續的開和關的狀態，其開和關的時間及頻率由計算機控制；通過瞬間的打開和關閉，在壓力控制下，墨盒中的活性生物材料被推進至噴頭裝置的內筒腔體，通過中心噴孔，在包裹腔中心形成微滴；包裹材料則從另一墨盒進入環形通道，也通過瞬間的打開和關閉，在活性生物材料微滴外面形成包裹；且從噴頭裝置的包裹腔擠出，完成對活性生物材料單個包裹；控制開關閥門的開啟時間和閉合時間間隔，可獲得一系列彼此獨立的被包裹的活性生物材料微顆粒序列。
【文檔編號】A61F2/02GK106073940SQ201510227734
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2015年5月7日
【發明人】周惠興, 凌剛, 劉煥寶, 劉穎
【申請人】周惠興